PRÁCTICA: TEOREMA DE TORRICELLI

7 PRÁCTICA: TEOREMA DE TORRICELLI

1. RESUMEN

Este presente informe consistió en la descripción de la practica realizada la cual representa lo expuesto a partir de Bernoulli y su aplicación en el teorema de Torricelli para la determinación de la velocidad de salida de un fluido por medio de un orificio a unas alturas determinadas de una botella de plástico ,con la practica realizada se determinó que la velocidad de salida del fluido será mayor conforme aumenta la altura ,además se determina también que el alcance máximo del fluido depende de la altura sobre la cual se encuentre a partir del orificio ,por lo tanto a mayor altura es mayor el alcance máximo.

1. OBJETIVOS

• Analizar la Ley de Torricelli como una aplicación de la ecuación de Bernoulli en el vaciado de un depósito.
• Determinar el porcentaje de error del alcance horizontal.

1. MARCO TEORICO

1.  DINÁMICA DE FLUIDOS

Parte de la física que estudia los fluidos (líquidos o gases) en movimiento. El estudio de los fluidos se basa en dos leyes fundamentales:

1. Ley de la conservación de la Masa (ecuación de Continuidad):

El producto del área (A) por la velocidad (v) con la cual se desplaza el fluido a lo largo de la tubería (Figura 1) se mantiene constante para un fluido incompresible ().[pic 2]

Si el flujo es estable e incompresible, se puede escribir:

[pic 3]

Donde el producto del área (A) por la velocidad (v) se le denomina flujo volumétrico o caudal

[pic 4]

[pic 5]

1. Ley de conservación de la energía (ecuación de Bernulli)

Se aplica a un fluido ideal (estable, incompresible, no viscoso, no rotatorio) entre dos puntos de una misma línea de corriente. El teorema afirma que la energía mecánica total de un flujo incompresible y no viscoso (sin rozamiento) es constante a lo largo de una línea de corriente (figura 2). Al aplicar la ecuación de Bernoulli ha dicho fluido:

                                          (2)[pic 6]

[pic 7]

[pic 8]

Como [pic 9]

[pic 10]

                                                                     (3)[pic 11]

 (4)

7.3 MATERIALES Y EQUIPOS

• 01 PC con el programa Logger Pro
• 01 Botella de 3 Litros.
• 01 recipiente receptor.
• Agua con colorante
• 01 marcador indeleble.
• Papel milimetrado
• Cinta para tapar los orificios.

7.4 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

• Realiza tres orificios. El primero a  una altura de 5,0cm desde la base de la botella, el segundo a 10cm, y el tercero a 15cm.
• Mide los diámetros de los agujeros.
• Llene el recipiente, mida la altura de cada orificio hasta la superficie del agua. , así como el alcance horizontal  de cada chorro.
• Mida la distancia entre el orificio y el nivel del agua ¨h¨ y del orificio una distancia ¨h¨  por debajo de este y  registre  en un papel milimetrado las distancia horizontal teórica y experimental.

[pic 12]

Procesamiento de Datos y resultados:

• Calcula la velocidad de salida teórica para cada orificio.

• Realice un gráfico  vs [pic 13][pic 14]
• Interprete  los resultados en la gráfica realizada.
• Calcula la velocidad de salida teórica para cada orificio. Qué sucede  con la distancia horizontal alcanzada en el instante inicial cuando según la velocidad del chorro.
• Modele la trayectoria de las líneas de corriente de los chorros de agua y calcule el punto donde se cruzan dos líneas de corriente.

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA:

[1] Raymond A. Serway; Física Tomo II; Editorial McGraw-Hill.

[2] Tipler Mosca; Física para la ciencia y la tecnología Vol. II; Editorial Reverte.

[3] Miguel Ángel Hidalgo Moreno; Laboratorio de Física; Editorial PEARSON EDUCACIÓN.

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